Il biossido di Titanio è un composto chimico molto versatile che viene utilizzata negli ambiti più diversi.
Viene prodotto con un processo complesso che contempla l’impiego di acido solforico; è necessario che i componenti dell’impianto siano in grado di resistere alla corrosione perché le alte temperature e le elevate quantità di particelle coinvolte nel processo costituiscono una vera sfida per le pompe e le valvole coinvolte nella produzione di biossido di titanio.
I molti usi del biossido di Titanio
Il biossido di Titanio (TiO2) ha molte applicazioni diverse. Si presenta come una polvere bianca che pare fosse usata già da Van Gogh per dipingere le sue tele. Oggi per il suo colore viene utilizzato in vernici, plastiche e cemento.
Nell’industria alimentare è impiegato come additivo (E171) in caramelle, chewing gum e dolciumi in genere.
Il biossido di Titanio trova largo impiego anche nelle cosmesi: è proprio questa sostanza a dare il classico colore biancastro alle creme contro le irritazioni da pannolino dei bebé e alle creme solari. Nei prodotti che schermano i raggi UV, il biossido di Titanio è presente in forma di nanoparticelle che riflettono i raggi del sole.
La produzione del biossido di Titanio
Il biossido di Titanio si ricava dai minerali contenenti titanio che si trovano in natura: anastatio, rutilo, brookite e ilmenite.
Il biossido di Titanio si può ottenere attraverso due processi: il processo al solfato e il processo al cloruro, che utilizzano ilmentite e rutilo, che si trovano rispettivamente in Australia e in Sud Africa.
Il più diffuso tra i due è il processo al solfato, che si svolge in tre fasi: prima si procede alla dissoluzione del minerale, poi si passa alla formazione del biossido di titanio idrato e infine del biossido di titanio anidro.
Si parte dall’ilmenite (FeTiO3): il minerale viene macinato finemente e poi trattato con acido solforico; si formano così diversi solfati: solfato di titanile, solfato di ferro.
FeTiO3(s) + 2 H2SO4(aq) → TiOSO4(aq) + FeSO4(aq) + 2H2O(l)
Prima dell’estrazione del biossido di titanio, lo ione ferrico viene convertito in ione ferroso utilizzando limatura di ferro.
La soluzione viene filtrata e poi raffreddata per far precipitare altri cristalli di Solfato di Ferro che vengono eliminati.
Rimane una soluzione contenente solfato di titanile, e da questa nello stadio successivo si ricava il biossido di Titanio idrato:
TiOSO4(aq) + H2O(l) → TiO2(s) + H2SO4(aq)
Per far perdere al composto la sua idratazione, lo si porta quindi a una temperatura di circa 800°: si perde così l’acqua di idratazione e si ottiene il Biossido di Titanio.
Per gli impianti di produzione del Biossido di Titanio ASV Stubbe propone pompe e valvole in plastica in grado di sostenere le alte temperature e la corrosività dell’acido solforico coinvolto nella produzione del composto.
(Fonte: www.chimicamo.org)
